智能变配电站运维系统管理方案

发布时间：2024-11-25

吴小龙

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定

摘要：本文介绍了现今社会中，电力体系是的，如果想合理地使用电力资源，保证其更好的发展，就一定要对其进行综合性的监管。现如今，智能变电站技术已经得到了飞速的提升，其运维智能化管理也慢慢开始发挥作用，这对提升电力企业的竞争力和推动整个行业的发展以及保障其安全性能有着的作用。安科瑞通过研究有效、快捷地对变配电站进行远程管理的方案、解决智能运维的难题,运用物联网和信息技术,开发了一套对变配电站进行智能化运维管理的云平台,其对变配电站的电气设备、环境状况进行不间断的智能监控与故障预警,，实现在线监测、远程管理、用能分析、运维调度、联动控制和月度报告等功能，为用户提供变配电站智能化运维管理系统方案。

关键词：智能变电站；运维；云平台；智能化；

1引言

随着社会经济的持续快速发展，电力在人们的生产生活中的需求量逐渐变大，而电力资源确实有限的，电力工作者一直致力于将电力资源进行合理有效的配置。期间慢慢引申出了“智能变电站运维系统化管理”的一种全新理念，其核心是智慧变配电站通过利用新技术、使用安全、可靠、模块化程度、集成能力强、操作友好的智能化设备，将电力资源以科学方法采取转变，充分发挥电力资源的功用。近年来，智能变配电站的发展进程加快，智能变配电站技术也逐步提升，它对变配电站中运维系统提出了多种的解决方案，对促进变电站的可靠运行和电力事业的持续发展起到重要作用。

2 核心理念

智能变配电站运维系统化管理基本思路是：遵循系统化原则，按照 P(计划)D(执行)C(检查)A(处理) 过程控制，采取 5W1H六合分析工作方法，对原因(Why)、对象(What)、地点(Where)、时间(When)、人员(Who)和方法(How)这六个方面提出问题并思考。依标准、照规范、划阶段、分层次推行智能变配电站的运行维护工作。从资料管理、设备验收、安全管理、运维管理、设备管理和培训工作等方面展开系统规范管理，借鉴现有常规站的成熟、完备的管理办法，增补完善区别于常规站的智能站运维管理办法。那么在具体实施中，其主要方法就有比如细分工作，各运维人员对自己的职责有一个明确认识；加强培训，帮助运维人员熟悉智能变配电站中各种设备的使用方式；严格监控，遵守操作票流程，避免人员误操作；细化验收流程，确保所有设备检查到位，验收无死角等等。

为此，我司提供了变配电站智能运维云平台方案，平台协助用户监测配电房内的设备运行状态、实现故障实时报警及无人值守,消除人工运维盲区,保障设备运行安全,降低运维管理成本。同时,通过故障告警信息分析,结合远程巡检等工作流程及作业表单,一方面实现了故障及时感知、故障快速处理,另一方面实现了故障的提前预警,提专变电房运维工作效率,并降低因故障停电造成的损失,实现了变配电房运行管理的化、智能化、可视化。

3 安科瑞变电所运维云平台整体方案

AcrelCloud-1000变电所运维云平台，利用现代互联网通信技术、云计算、大数据分析等多种信息化手段和综合管理策略为用户提供安全的变电所线上线下运维监控服务。

平台使用算力边缘计算网关将智能仪表与传感器采集的数据进行统一化、标准化处理后以有线/无线的网络传输模式上传到云服务器统一存储。通过平台提供的电能实时监测、用能情况分析、设备精益管理、任务运维调度、月度报表展示、环境视频监控等功能，可协助用户达到分析变电所运行环境、减少故障停电时间、保障电网稳定供电与设备安全运行的目的。

AcrelCloud-1000变电所运维平台采用分层分布式结构进行设计，系统拓扑结构如下：

变配电室装设一套智能网关，采集变电室智能设备的数据，经过协议转换、压缩加密后定时上传或触发式上传平台，平台可完成对变配电室内所有智能设备完成数据交换，能实时监测变电站内变压器、断路器等重要运行设备的运行状态；实时监测变配电室内各回路的运行数据及环境温度等数字量；通讯管理单元与厂内局域网连接，把数据传至数据中心。

系统可分为四层：即感知层、传输层、应用层和展示层。

感知层：包含变电所安装的多功能仪表、温湿度监测装置、摄像头、开关量采集装置等。除摄像头外，其它设备通过RS485总线接入现场智能网关RS485端口。

传输层：包含现场智能网关和交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过交换机把数据上传至的服务器端口，网络故障时数据可存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

应用层：包含应用服务器和数据库服务器，若变电所数量小于30个则应用服务器和数据库服务器可以合一配置。服务器需要具备固定IP地址，以接收各智能网关主动传送过来的数据。

展示层：用户通过手机、平板、电脑等多终端的方式访问平台信息。

4 核心功能用能月报

用能月报支持用户按总用电量、变电站名称、变电站编号等查询所管理站所的用电量，大查询跨度为月。

站点监测

站点监测包括概况、运行状态、当日事件记录、当日逐时用电曲线、用电概况。

变压器状态

变压器状态支持用户查询所有或某个站所的变压器功率、负荷率、等运行状态数据，支持按负荷率、功率等升、降序。

运维中心

运维中心展示当前用户管理的有关变电所在地图上位置及总量信息。

配电图

配电图展示被选中的变电所的配电信息，配电图显示各回路的开关状态、电流等运行状态及信息，支持电压、电流、功率、值等详细运行参数查询。

视频监控

视频监控展示了当前实时画面（视频直播），选中某一个变配电站，即可查看该变配电站内视频信息。

电力运行报表

电力运行报表显示选定站所选定设备各回路采集间隔运行参数和电能抄表的实时值及大值、小值、平均值行统计。

报警信息

对平台所有报警信息进行分析。

任务管理

任务管理页面可以发布巡检或消缺任务，查看巡检或消缺任务的状态和完成情况，可以点击查看任务查看具体的巡检信息。

用户报告

用户报告页面主要用于对选定的变配电站自动汇总一个月的运行数据，对变压器负荷、配电回路用电量、功率因数、报警事件等进行统计分析，并列出在该周期内巡检时发现的各类缺陷及处理情况。

APP监测3.12 APP支电力运维手机支持“监控系统”、“设备档案”、“待办事项”、“巡检记录”、“缺陷记录”、“文档管理”和“用户报告”七大模块，支持一次图、需量、值、用电量、视频、曲线、温湿度、同比、环比、电能质量、各种事件报警查询，设备档案查询、待办事件处理、巡检记录查询、用户报告、文档管理等。

5.适用产品

序号	名称	外观图	型号、规格
1	智能边缘计算网关ANet-2E4SM		4路RS485 串口，光耦隔离，2路以太网接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模块）输入电源：DC 12 V ～36 V 。支持4G扩展模块，485扩展模块。
	扩展模块ANet-485		M485模块：4路光耦隔离RS485
	扩展模块ANet-M4G		M4G模块：支持4G全网通
2	微机保护装置 AM5系列		三段式过流保护（带谐波闭锁）、两段式I01过流保护、两段式I02过流保护、反时限货流保护、过负荷保护（告警、跳闸）、控故障告警、PT断线告警、三相一次重合闸、低频减载、后加速过流、逆功率保护、FC闭锁；断路器遥控分/合闸操作；故障录波；U、I、P、Q、Ep、Eq等电参量测量。
3	网络电力仪表 APM810		三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In；四象限电能；实时及大需量；本月和上月值；电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录；2-63次谐波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD显示；
4	多功能电能计量 AEM96		三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3×1.5(6)A，有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级；工作温度：-10℃～+55℃；相对湿度：≤95%不结露
5	无线计量仪表 ADW300		三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，有功电能计量（正、反向）、四象限无功电能、总谐波含量、分次谐波含量（2～31次）；A、B、C、N四路测温；1路剩余电流测量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD显示；有功电能精度：0.5S级（改造项目推荐）
6	无线测温显示终端ARTM-Pn		可配套60个ATE400测温传感器，无线温度传感器 ATE400 适用于手车式动触头，电缆与母排搭接处，隔离刀闸搭接处等电气搭接点的温度测量，采用捆绑式安装。可使用ATC-400无线测温接收器接收数据。该终端可单独安装在压柜、低压抽屉柜内。
7	导轨式电能计量表DTSD-1352		三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，分相总有功电能，总正反向有功电能统计，总正反向无功电能统计；红外通讯；电流规格：经互感器接入3×1（6）A，直接接入3×10（80）A，有功电能精度0.5S级，无功电能精度2级
8	WHD系列温湿度控制器		WHD温湿度控制器产品主要用于中压开关柜、端子箱、环网柜、箱变等设备内部温度和湿度调节控制。工作电源：AC/DC 85～265V 工作温度：-40.0℃～99.9℃ 工作湿度：0%RH～99%RH